Es gibt mehrere Gestaltungselemente, die zur Optimierung der natürlichen Belüftung und zur Minimierung des Bedarfs an mechanischer Kühlung eingesetzt werden können:
1. Ausrichtung und Anordnung: Durch die Ausrichtung des Gebäudes zur Nutzung der vorherrschenden Winde und eine ordnungsgemäße Standortplanung können der Luftstrom und die Querlüftung maximiert werden. Dazu gehört die Positionierung von Fenstern, Türen und Öffnungen, um die Luftzirkulation in verschiedenen Räumen zu ermöglichen.
2. Gebäudeform und -form: Durch die Gestaltung des Gebäudes in einer kompakten Form mit einem begrenzten Verhältnis von Oberfläche zu Volumen können Wärmegewinn und Wärmeverlust reduziert werden. Eine kompakte Form kann zudem günstige Druckunterschiede für einen natürlichen Luftstrom erzeugen.
3. Fenster- und Öffnungsdesign: Die Implementierung strategisch platzierter Fenster, Lüftungsöffnungen und Öffnungen zur Förderung der Querlüftung kann dazu beitragen, kühle Luft hereinzubringen und heiße Luft abzuführen. Durch den Einsatz verstellbarer Fenster und Lamellen kann die Belüftung je nach Bedarf weiter gesteuert werden.
4. Gebäudeisolierung: Eine ordnungsgemäße Isolierung von Wänden, Dächern und Böden kann dazu beitragen, eine angenehme Innentemperatur aufrechtzuerhalten, indem sie den Wärmegewinn oder -verlust reduziert.
5. Beschattung und Sonnenschutz: Durch die Berücksichtigung des Sonnenverlaufs und den Einbau von Beschattungsvorrichtungen wie Überhängen, Markisen oder Lochschirmen kann verhindert werden, dass direktes Sonnenlicht in das Gebäude eindringt, wodurch die Wärmeentwicklung verringert wird.
6. Natürliche Belüftungsstrategien: Der Einsatz von Schornsteinlüftung oder windbetriebenen Belüftungstechniken kann die Luftzirkulation im Gebäude verbessern. Der Kamineffekt beruht auf dem Prinzip, dass warme Luft aufsteigt und einen Druckunterschied erzeugt, der kühlere Luft aus unteren Öffnungen ansaugt. Windbetriebene Belüftung nutzt den Winddruck, um Über- oder Unterdrücke zu erzeugen und so die Luftbewegung anzutreiben.
7. Wärmespeicher: Der Einsatz von Wärmespeichermaterialien wie Beton oder Lehm kann dabei helfen, die Innentemperatur zu regulieren, indem tagsüber Wärme absorbiert und in kühleren Nächten wieder abgegeben wird. Dadurch kann der Bedarf an mechanischer Kühlung reduziert werden.
8. Begrünung und Landschaftsgestaltung: Die Einbindung von Vegetation, Gründächern oder vertikalen Gärten kann Schatten spenden, Verdunstungskühlung bieten, die Luftqualität verbessern und so zur natürlichen Kühlung beitragen.
9. Bewertung der natürlichen Belüftung: Die Durchführung einer detaillierten Bewertung der Windmuster, des Mikroklimas und einer gebäudespezifischen Luftstromanalyse kann dabei helfen, Entwurfsentscheidungen zu treffen und natürliche Belüftungsstrategien zu optimieren.
Durch die Einbeziehung dieser Designelemente können Gebäude den Bedarf an mechanischer Kühlung minimieren, den Energieverbrauch senken und nachhaltige und umweltfreundliche Designpraktiken fördern.
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